Automatische Dosier- und Abfüllvorrichtung
Automatische Dosier- und Abfüllvorrichtungen sind bekannt, sie arbeiten mit Kolben und Vakuum und bedingen eine verhältnismässig komplizierte und teure Konstruktion. Bei halbautomatischen Ausführungen benötigt die Bedienungsperson beide Hände, um die Dosier- und Abfülloperationen vorzunehmen.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine automatische Dosier- und Abfüllvorrichtung, welche die Abgabe einer genau festlegbaren Flüssigkeitsmenge aus einem geschlossenen oder offenen Behälter, unter Gewährleistung einer absolut hygienischen Abfüllung, wobei als Abfüllbehälter eine Flasche, Kanne oder ein Trichter dienen kann, ermöglichen soll.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass ein in den Abfüllbehälter zu setzen bestimmter Pfropfen einen Dosierbehälter besitzt, in welchem ein nach aussen führendes, auf und ab bewegliches, eine Auslassöffnung beherrschendes Auslassventil lagert, wobei der Dosierbehälter ein einen Entlüftungskanal im Pfropfen beherrschendes Schwimmerventil aufweist, das Ganze derart, dass bei auf dem zu füllenden Gefäss aufgesetzter Vorrichtung durch auf das Auslassventil ausgeübten Druck die Auslassöffnung ge öffnet und eine dosierte Flüssigkeitsmenge ausfliessen kann, während das Schwimmerventil unabhängig den Entlüftungskanal im Pfropfen schliesst bzw. öffnet und dadurch den Durchfluss der Flüssigkeit aus dem Abfüllbehälter in den Dosierbehälter regelt.
In der Zeichnung sind beispielsweise zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der am Abfüllbehälter angeordneten Vorrichtung und
Fig. 2 einen axialen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der am Abfüllbehälter angeordneten Vorrichtung.
Die automatische Dosier- und Abfüllvorrichtung weist einen Verschlusspfropfen 1 aus Kunststoff auf.
Derselbe ist der Ausgussöffnung des Abfüllbehälters angepasst und im vorliegenden Fall zylindrisch. Der Verschlusspfropfen 1 ist in die Ausguss öffnung des Abfüllbehälters 2, z. B. einer Flasche eingepresst und mit seinem anderen Ende an einem zylindrischen Dosierbehälter 3 aus Kunststoff angeschlossen. Der Verschlusspfropfen 1 ist mit zwei in bezug auf seine Axe diametral einander gegenüberliegenden Durchlasskanälen 4 und mit einem zentralen Entlüftungskanal 5 versehen, welcher durch ein Kunststoffröhrchen 5a mit dem dem Verschlusspfropfen gegen überliegenden Teil des Abfüllbehälterraumes verbunden ist. Das Röhrchen 5a braucht nicht, wie gezeichnet, unbedingt in den oberen Teil des Abfüllbehälters zu ragen.
Im Raum des Dosierbehälters 3 ist ein Auslassventil 6 untergebracht, welches mit seinem kegelförmigen Unterende 6a die Auslassöffnung 7 des Dosierbehälters 3 abschliesst und mit seinem hohlzylindrischen Oberende 6b in einer ringförmigen Vertiefung 8 des Verschlusspfropfens 1 geführt ist.
Der Hohlraum 6' des hohlzylindrischen Ventilteiles 6b ist oben und unten durch Öffnungen 9 bzw. 10 mit dem Raum des Dosierbehälters 3 verbunden und enthält ein Schwimmerventil 11, das mit einem kegelförmigen Oberende 1 la die Mündung des Entlüftungskanales 5 beherrscht. 12 ist eine im Oberteil des Dosierbehälters 3 angebrachte Entlüftungsöffnung. An einem aus dem Dosierbehälter 3 vorstehenden Zapfen 6c des Auslassventiles 6 ist ein aus mehreren Radialarmen gebildeter Auflagekörper 13 angeordnet, welcher beim Abfüllen durch Andrücken desselben auf das die Abfüllmenge aufnehmende Gefäss das Auslassventil 6 entgegen der Wirkung einer in der ringförmigen Vertiefung 8 angeordneten Feder 14 öffnet.
Im dargestellten Fall ist der Dosierbehälter 3 ge füllt. Diese Füllung stellt die dosierte Flüssigkeitsmenge dar. Bei dieser Höhe des Flüssigkeitsspiegels hat das Schwimmerventil 11 gerade den Entlüftungskanal 5 abgeschlossen. Die Höhe des Flüssigkeitsspiegels wird durch das spezifische Gewicht des Schwimmerventils 11 bestimmt. Soll diese dosierte Flüssigkeitsmenge in ein Gefäss abgefüllt werden, so genügt ein leichter Druck des Auflagekörpers 13 gegen den Rand des für die Flüssigkeitsaufnahme bereitstehenden Gefässes. Durch den Druck des Auflagekörpers bewegt sich das Auslassventil 6 nach oben. Die Öffnungsbewegung des Auslassventils 6 wird durch das Schwimmerventil 11 begrenzt, indem dessen Kegel gegen die Mündung des Entlüftungskanales 5 stösst und das Unterende des Schwimmerventils 11 dem Boden des zylindrischen Hohlraumes des Auslassventil-Oberteiles als Anschlag dient.
Dadurch wird der Abschluss des Entlüftungskanales 5 während des Abflusses der dosierten Flüssigkeitsmenge bzw. während der Offenhaltung des Auslassventils 6 sichergestellt. Somit kann während des Abflusses der Dosierflüssigkeit keine weitere Flüssigkeit aus dem Abfüllbehälter 2 in den Dosierbehälter 3 nachfliessen. Die Luftzufuhr durch die Entlüftungsöffnung 12 beschleunigt einen raschen Abfluss der dosierten Flüssigkeitsmenge.
Nach Leerung des Dosierbehälters 3 wird durch Abheben der Dosier- und Abflussvorrichtung vom Aufnahmegefäss, durch Aufhebung des Druckes gegen den Auflagekörper 13, das Auslassventil 6 durch die Feder 14 sofort wieder in seine Schliessstellung gedrückt, in der mangels Flüssigkeit im Dosierbehälter das Schwim merventit 11 auf dem Grund des Hohlraumes des hohlzylindrischen Oberteiles 6b des Auslassventils 6 aufsitzt und den Entlüftungskanal offen lässt. Demzufolge kann durch die Durchlasskanäle 4 Flüssigkeit aus dem Abfüllbehälter 2 in den Dosierbehälter 3 nachfliessen, wobei die Luft aus dem Dosierbehälter durch den Entlüftungskanal 5 und das Röhrchen 5a in den Abfüllbehälter 2 entweichen kann. Mit dem Anstieg des Flüssigkeitsspiegels im Dosierbehälter 3 wird schliesslich das Schwimmerventil 11 gehoben.
Mit dem nun erfolgenden Abschluss des Entlüftungskanales 5 durch das Schwimmerventil 11 ist die abzufüllende Flüssigkeitsmenge dosiert und ein weiterer Flüssigkeitsnachfluss unterbunden. Diese Ausführungsform ist nur für geschlossene Abfüllbehälter, wie Flaschen, Kannen usw. bestimmt. Bei Ausbildung des Dosierbehälters 3 aus transparentem Kunststoff und Anordnung einer Skala kann jede beliebig kleine, dosierte Flüssigkeitsmenge bis zum Totalinhalt des Dosierbehälters entnommen werden.
Für offene Abfüllb eh älter, wie Trichter, dient die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform. Bei dieser muss die Entlüftungsöffnung 12 weggelassen werden.
Das Auslassventil 6 weist hier an seinem Oberteil zwei diametral einander gegenüberliegende Ansätze mit nach oben gerichteten Ventilkegeln 15 für den Abschluss der Durchlasskanäle 4 auf. Der Hohlraum des zylinderförmigen Teiles 6b des Auslassventils 6 ist hier so tief, dass bei gehobenem, die Durchlasskanäle 4 abschliessendem Auslassventil 6 das Schwimmerventil 11 in der Offenstellung bleibt. Ausserdem ist an dem aus dem Dosierbehälter 3 vorstehenden Abschlusskegel 6a mittels Stegen 16 ein kleiner Auslauftrichter 17 befestigt. Durch diesen wird ein zentraler Ablauf der dosierten Flüssigkeitsmenge auch in kleine Flaschen mit engem Hals ermöglicht. Der Auflagekörper 13 ist in diesem Fall am Trichter 17 befestigt. Ferner ist bei dieser Ausführungsform der Verschlusspfropfen 1 im Ausgusshals des Abfüllbehäters 2 durch Einschrauben befestigt.
Auch der mit dem Dosierbehälter 3 verbundene Teil des Verschlusspfropfens 1 ist mit einem Aussengewinde 18 versehen. Der Dosierbehälter 3 ist mit einem entsprechenden, gut passenden Innengewinde auf den Verschlusspfropfen 1 aufgeschraubt. Durch Schraubverstellung des Dosierbehälters 2 gegenüber dem Verschlusspfropfen 1 ist eine Regulierung der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Dosierbehälter 3 und damit eine genaue Einstellung der Dosiermenge je nach dem spezifischen Gewicht der Flüssigkeit möglich.
Die Anordnung des Verschlusspfropfens 1 am Abfüllbehälter 2 durch Gewindeverbindung, gestattet eine rasche Auswechslung der Dosier- und Abfüllvorrichtung gegen solche anderer Dosiermengen. Der durch Gewindeverbindung am Verschlusspfropfen angeordnete Dosierbehälter 3 ist durch eine zusätzliche, in der Zeichnung nicht dargestellte Arretierschraube am Verschlusspfropfen 1 gegen Drehung gesichert.
Beim Anheben des Ventils 6 werden die Durchlasskanäle 4 geschlossen. Dies ist notwendig, da über der Flüssigkeit des Trichters 2 atmosphärischer Druck wirkt, so dass bei Öffnung der Durchlasskanäle 4 sofort Flüssigkeit in den Dosierbehälter nachfliesst. Bei der Flüssigkeitsentnahme durch Anheben des Auslassventils 6 wird das Schwimmerventil 11 vom Auslassventil 6 nicht in Abschlussstellung gehalten, wie dies bei der ersten Ausführungsform der Fall ist, sondern durch den tieferliegenden Grund des Hohlraumes des hohlzylindrischen Oberteiles 6b des Auslassventils 6 wird infolge Absinkens des Flüssigkeitsspiegels beim Heben des Auslassventils 6 auch eine Senkung des Schwimmerventils 11 auf den Grund des Hohlraumes und somit eine Offenhaltung des Entlüftungskanales 5 sowie ein sofortiger Abfluss der dosierten Flüssigkeit in das Aufnahmegefäss erreicht.
Nach Entfernung des Aufnahmegefässes senkt sich das Auslassventil 6 und sperrt die Auslass öffnung 7 des Dosierbehälters. Gleichzeitig werden die Durchlasskanäle 4 frei und weitere Flüssigkeit fliesst aus dem Abfüllbehälter 2 in den Dosierbehälter 3 nach, wobei die zu verdrängende Luft durch den Entlüftungskanal 5 und das Röhrchen 5a in die Atmosphäre entweicht. Die Flüssigkeit im Dosierbehälter steigt, hebt das Schwimmerventil 11 vom Boden des Hohlraumes des Hohlzylinderteiles 6b ab und erreicht in dem Augenblick den der Dosierung entsprechenden Höchststand, in welchem der Abschlusskegel des Schwimmerventils 11 die Mündung des Entlüftungskanales 5 schliesst. Damit ist die Do sier- und Abfüllvorrichtung für den weiteren Ausschank bereit.
Für serienmässige Abfüllarbeiten wird zum Halten des Abfüllbehälters 2 ein geeigneter Ständer verwendet.
Die beschriebene Vorrichtung hat den Vorteil, dass sie ohne Betätigung eines Hahnes oder dergleichen lediglich durch Anpressen des Auflagekörpers des Auslassventils auf dem die abzufüllende Flüssigkeitsmenge aufnehmenden Gefäss bedienbar ist, wobei immer eine Hand frei bleibt.
Die Dosier- und Abfüllvorrichtung eignet sich zur Verwendung im Haushalt sowie in Bars und Restaurationsbetrieben zum Ausschank von Spirituosen, Öl, Bier usw., ferner zum stationären und ambulanten Milchausschank. Sie eignet sich ausserdem zum Einbau in automatische Abfüllmaschinen sowie zum halbautomatischen Dosieren und Abfüllen von Flüssigkeiten aller Art in der Industrie, mit der Möglichkeit, ohne Unterbrechung der Arbeit den Trichter periodisch aufzufüllen.
Ferner ist die Möglichkeit geschaffen, bei Einhandbedienung eine genau zu bestimmende Flüssigkeitsmenge aus dem Abfüllbehälter zu entnehmen, wobei jede zusätzliche Bedienung von Hahnen, Ventilen oder anderen Abschlussorganen wegfällt. Der Dosierbehälter kann aus transparentem Kunststoff hergestellt sein, so dass die Möglichkeit besteht, an Hand einer am Behälter angebrachten Skala jede beliebige Flüssigkeitsmenge bis zum Totalinhalt des Dosierbehälters zu entnehmen. Alle Teile, mit Ausnahme einer eventuellen Feder des Auslassventils, können aus säurefestem Kunststoff hergestellt sein.
Die genannte Ventilfeder kommt nicht mit der Flüssigkeit in Berührung, da sie immer oberhalb des Flüssigkeitsniveaus liegt. Ferner könnte diese Ventilfeder mit einem Kunststoffüberzug versehen sein, um sie korrosionsbeständig zu machen.
Automatic dosing and filling device
Automatic dosing and filling devices are known, they work with pistons and vacuum and require a relatively complicated and expensive construction. With semi-automatic versions, the operator needs both hands to carry out the dosing and filling operations.
The present invention relates to an automatic dosing and filling device which is intended to enable the dispensing of a precisely definable amount of liquid from a closed or open container, while ensuring absolutely hygienic filling, with a bottle, jug or funnel serving as the filling container.
According to the invention, this is achieved in that a plug intended to be placed in the filling container has a dosing container in which an outwardly leading, up and down, outlet valve dominating an outlet opening is supported, the dosing container having a float valve dominating a venting channel in the plug, which All in such a way that when the device is placed on the vessel to be filled, the pressure exerted on the outlet valve opens the outlet opening and a metered amount of liquid can flow out, while the float valve independently closes or opens the venting channel in the plug and thereby allows the liquid to flow out of the filling container regulates in the dosing tank.
In the drawing, for example, two embodiments of the subject matter of the invention are shown, namely show:
Fig. 1 is an axial section through a first embodiment of the device arranged on the filling container and
2 shows an axial section through a second embodiment of the device arranged on the filling container.
The automatic dosing and filling device has a stopper 1 made of plastic.
It is adapted to the pouring opening of the filling container and, in the present case, is cylindrical. The stopper 1 is in the spout opening of the filling container 2, for. B. pressed a bottle and connected at its other end to a cylindrical dosing container 3 made of plastic. The stopper 1 is provided with two with respect to its axis diametrically opposed passage channels 4 and with a central ventilation channel 5 which is connected by a plastic tube 5a to the part of the filling container space opposite the stopper. The tube 5a does not necessarily need to protrude into the upper part of the filling container, as shown.
In the space of the dosing container 3 there is an outlet valve 6, which closes the outlet opening 7 of the dosing container 3 with its conical lower end 6a and which is guided with its hollow cylindrical upper end 6b in an annular recess 8 of the closure plug 1.
The cavity 6 'of the hollow cylindrical valve part 6b is connected at the top and bottom through openings 9 and 10 with the space of the dosing container 3 and contains a float valve 11 which dominates the mouth of the ventilation channel 5 with a conical upper end 11a. 12 is a ventilation opening made in the upper part of the dosing container 3. On a pin 6c of the outlet valve 6 protruding from the dosing container 3 there is arranged a support body 13 formed from several radial arms, which during filling opens the outlet valve 6 against the action of a spring 14 arranged in the annular recess 8 by pressing it onto the container holding the filling quantity .
In the case shown, the dosing tank 3 is filled ge. This filling represents the dosed amount of liquid. At this height of the liquid level, the float valve 11 has just closed off the ventilation channel 5. The height of the liquid level is determined by the specific weight of the float valve 11. If this metered amount of liquid is to be filled into a vessel, then it is sufficient to press the support body 13 slightly against the edge of the vessel which is ready to receive the liquid. Due to the pressure of the support body, the outlet valve 6 moves upwards. The opening movement of the outlet valve 6 is limited by the float valve 11 by its cone pushing against the mouth of the ventilation channel 5 and the lower end of the float valve 11 serving as a stop for the bottom of the cylindrical cavity of the outlet valve upper part.
In this way, the closure of the ventilation channel 5 is ensured during the outflow of the metered amount of liquid or while the outlet valve 6 is kept open. Thus, no further liquid can flow from the filling container 2 into the dosing container 3 while the dosing liquid is flowing out. The air supply through the vent opening 12 accelerates a rapid outflow of the metered amount of liquid.
After the dosing container 3 has been emptied, the outlet valve 6 is immediately pushed back into its closed position by the spring 14 by lifting the dosing and drainage device from the receiving vessel, by releasing the pressure against the support body 13, in which the float merventit 11 opens due to the lack of liquid in the dosing container the base of the cavity of the hollow cylindrical upper part 6b of the outlet valve 6 and leaves the ventilation channel open. Accordingly, liquid can flow from the filling container 2 into the dosing container 3 through the passage channels 4, the air being able to escape from the dosing container through the venting channel 5 and the tube 5a into the filling container 2. With the rise in the liquid level in the metering container 3, the float valve 11 is finally raised.
With the ventilation channel 5 now being closed by the float valve 11, the amount of liquid to be filled is dosed and further liquid flow is prevented. This embodiment is only intended for closed filling containers such as bottles, cans, etc. If the dosing container 3 is made of transparent plastic and a scale is arranged, any small, dosed amount of liquid up to the total content of the dosing container can be removed.
The embodiment shown in FIG. 2 is used for open bottling before older, such as funnels. In this case, the vent opening 12 must be omitted.
The outlet valve 6 here on its upper part has two diametrically opposite lugs with upwardly directed valve cones 15 for closing off the passage channels 4. The cavity of the cylindrical part 6b of the outlet valve 6 is so deep here that when the outlet valve 6 is raised and closes off the passage channels 4, the float valve 11 remains in the open position. In addition, a small discharge funnel 17 is attached to the closing cone 6a protruding from the dosing container 3 by means of webs 16. This enables the dosed amount of liquid to flow centrally, even into small bottles with narrow necks. The support body 13 is attached to the funnel 17 in this case. Furthermore, in this embodiment, the sealing plug 1 is fastened in the spout neck of the filling container 2 by screwing it in.
The part of the closure plug 1 connected to the metering container 3 is also provided with an external thread 18. The dosing container 3 is screwed onto the stopper 1 with a corresponding, well-fitting internal thread. By screwing the dosing container 2 with respect to the plug 1, it is possible to regulate the height of the liquid level in the dosing container 3 and thus to set the dosage amount precisely depending on the specific weight of the liquid.
The arrangement of the stopper 1 on the filling container 2 by means of a threaded connection allows the metering and filling device to be quickly exchanged for other metered quantities. The dosing container 3, which is arranged on the closure plug by means of a threaded connection, is secured against rotation on the closure plug 1 by an additional locking screw, not shown in the drawing.
When the valve 6 is raised, the passage channels 4 are closed. This is necessary because atmospheric pressure acts above the liquid in the funnel 2, so that when the passage channels 4 open, liquid immediately flows into the metering container. When the liquid is withdrawn by lifting the outlet valve 6, the float valve 11 is not held in the closing position by the outlet valve 6, as is the case with the first embodiment, but rather through the deeper bottom of the cavity of the hollow cylindrical upper part 6b of the outlet valve 6, as a result of the drop in the liquid level Raising the outlet valve 6 also achieves a lowering of the float valve 11 to the bottom of the cavity and thus keeping the venting channel 5 open as well as an immediate outflow of the metered liquid into the receiving vessel.
After removing the receptacle, the outlet valve 6 lowers and blocks the outlet opening 7 of the dosing container. At the same time, the passage channels 4 are free and further liquid flows from the filling container 2 into the metering container 3, the air to be displaced escaping into the atmosphere through the ventilation channel 5 and the tube 5a. The liquid in the dosing tank rises, lifts the float valve 11 from the bottom of the cavity of the hollow cylinder part 6b and reaches the maximum level corresponding to the dosage at the moment when the closure cone of the float valve 11 closes the mouth of the venting channel 5. The dosing and filling device is now ready for further serving.
A suitable stand is used to hold the filling container 2 for serial filling work.
The device described has the advantage that it can be operated without actuating a tap or the like, merely by pressing the support body of the outlet valve onto the receptacle receiving the amount of liquid to be filled, with one hand always remaining free.
The dosing and filling device is suitable for use in the household as well as in bars and restaurants for serving spirits, oil, beer, etc., as well as for inpatient and outpatient milk serving. It is also suitable for installation in automatic filling machines as well as for semi-automatic dosing and filling of liquids of all kinds in industry, with the possibility of filling the funnel periodically without interrupting work.
In addition, it is possible to remove a precisely determined amount of liquid from the filling container with one-handed operation, with no additional operation of taps, valves or other closing devices. The dosing container can be made of transparent plastic so that it is possible to use a scale attached to the container to take any amount of liquid up to the total content of the dosing container. All parts, with the exception of a possible spring of the outlet valve, can be made of acid-proof plastic.
The said valve spring does not come into contact with the liquid, since it is always above the liquid level. Furthermore, this valve spring could be provided with a plastic coating in order to make it corrosion-resistant.